Examinando por Materia "Six-Flux Model"

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    PublicaciónAcceso abierto
    Estudio del efecto hidrodinámico y de transporte de energía radiante en el diseño y optimización de reactores fotocatalíticos heterogéneos solares.
    (Universidad del Valle, 2020-12-18) Pinzón, María Helena; Machuca Martínez, Fiderman; Acosta Herazo, Raúl; Monterroza Romero, Jesús; Grupo LICAP; Grupo de investigación de Procesos Avanzados para Tratamientos Químicos y Biológicos (GAOX)
    Las tecnologías de origen fotocatalítico capaces de emplear la luz solar natural en la descontaminación de aguas presentan una notable prospectiva como procesos altamente sustentables con el medioambiente. Sin embargo, aún hay muchos aspectos por desarrollar para que estas tecnologías alcancen un verdadero potencial como una solución real a problemas a gran escala en el tratamiento de aguas. Uno de los principales puntos que limita su progreso es la falta de modelos matemáticos y métodos de cálculo que aborden los problemas típicos de un enfoque de ingeniería contribuyendo a avances significativos en el marco del diseño y optimización de reactores fotocatalíticos heterogéneos, en particular aquellos con capacidad de usar la luz solar y de tratar grandes volúmenes de agua contaminada. Actualmente, la construcción y puesta en marcha de los reactores fotocatalíticos se basa esencialmente en información empírica obtenida por ensayo y error, con la consecuente inversión de recursos que ello implica. En este contexto, el objetivo general de este proyecto es establecer una metodología matemática genérica para la evaluación y optimización del diseño de reactores fotocatalíticos solares que incorpore los efectos del transporte de radiación y de las propiedades ópticas del fotocatalizador.
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    PublicaciónAcceso abierto
    Modeling and experimental evaluation of a non-isothermal photocatalytic solar reactor: temperature effect on the reaction rate kinetics
    (Universidad del Valle, 2017-07-01) Molano Mendoza, Marena; Mueses, Miguel A.; Machuca Martinez, Fiderman
    (Eng) Mathematical modeling and experimental evaluation of temperature effects on photocatalytic degradation process and kinetic of a standard pollutants using solar radiation and suspended titanium dioxide were performed in a CPC reactor at pilot scale. The model of the system includes mass balance of the batch reactor with recycle, based on global isotropic parameters. The incident radiation was modeled using empirical models adjusted using experimental data from environmental reports and optimization algorithms in function of atmospheric variations. The effect of scattering-absorption of radiation inside the reactor was estimated by solving the radiative transfer equation. The effect of the temperature was modeled using a thermal balance coupled to heat transfer equations. The kinetic implemented model was a generalized model with a modification of the Arrhenius equation. It was found that the temperature affected the reaction rates by varying the oxygen concentration during the reaction. Process performance was improved under normal operating conditions without temperature control. The mathematical model and the established solution algorithm were highly predictive, generating correlation coefficients of 0.99 and errors below 2.5%.